中国碳纤维技术攻关到底应该如何把握方向?碳纤维开发是个大工程,应以需求为牵引,按照科研——产业化示范——产业化的规律规范碳纤维的研究和发展,按照技术、产业发展规律科学布局,对单元核心工艺、碳纤维行业设备和配套材料等瓶颈技术开展专题攻关,各个击破。同时注重碳纤维人才队伍建设,建立高素质的专家系统和{gx}的咨询机制,深入研究碳纤维发展的技术脉络,把握正确的技术方向,有效牵引、推动技术研究和产业工作。
碳纤维制备过程分为纯化聚合、纺丝、氧化炭化、石墨化和表面处理等多道工艺,涉及到有机化学、纺织学、化工机械、高分子化学和流体力学等多个学科,是一项工艺复杂、多学科交叉的高新技术产业。无论是工艺技术还是碳纤维行业设备开发以及配套材料,只要有一项跟不上研制和产业化进程,就会最终影响到碳纤维产业。目前相对落后的关键单元技术有大容量聚合、快速纺丝、均质氧化、快速氧化炭化等,其工程问题没有彻底解决,导致产品性能不稳,生产成本高。
聚合釜容积小,单釜聚合量就少,生产成本就高,而生产批次太多也会影响碳纤维整体性能的稳定性。在生产设备方面,国内一些关键设备产业化设计制造技术尚未取得突破,譬如氧化炉、多工位蒸汽牵伸机、宽口高温炭化炉和高温石墨化炉等。一旦这些设备在国际上禁运,对我国碳纤维产业的损害将无法估计,因此必须尽快掌握这些关键碳纤维行业设备的制造技术。此外,碳纤维用油剂和上浆剂等关键原料在我国还处于实验室开发阶段,尚需依赖进口;与碳纤维产业化过程配套的废水、废气处理技术也不够完善。从发展前景看,规模化生产是降低成本、参与市场竞争的重要前提。
对于碳纤维用量能否实现飞跃?全球碳纤维行业设备的应用市场主要集中在与钢结构密切相关的高耗能、高排放领域中的大飞机工程、汽车工程、海船工程、电力工程等,以此达到以碳代钢、节约燃料、减少二氧化碳排放。各国政府近几年陆续出台一系列政策与法规来解决这一问题。当前,国内出现“碳纤维热”,有碳纤维深加工OEM“加工热”、大量碳纤由海外提供的“进口热”、国内碳纤维开发“圈地投资热”等,我们期望这“三种热”能带来冷静思考,使我们最终看到国产碳纤维由集成创新走向自主创新。
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